金属球体間の火花放電による発生電磁界のFDTD計算
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概要
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帯電金属体放電による発生電磁界の金属体自身が及ぼす影響が不明であった背景から, 筆者らの1人(藤原)は, さきに金属球体間の火花放電を対象として, 金属球面を等電位に保つように配置した無数の影像電荷対に置き換え, Rompe-Weizelの火花抵抗則から誘導される火花電流のダイポール界の重ね合せで発生電磁界を解析的にする計算する手法(影像ダイポール法と呼ぶ)を提案し, これによって金属体の存在が界レベルを増大させることを明らかにした.更に, 金属球体間の火花放電による発生電磁界を, 前述の火花電流を金属球体の励振源とした有限差分時間領域(FDTD : Finite-Diference Time-Dmain)法(電流波源法)で数値計算し, 結果の妥当性を磁界波形に対して影像ダイポール法による解析解との対比で示している.しかしながら, この計算手法では放電開始前の静電界は計算できず, それゆえに帯電金属体によるESD界の全容を把握することは困難である.本論文は, 上述の火花抵抗則から誘導される火花電圧を励振源とするFDTD法(電圧波源法)で発生電磁界を計算し, 影像ダイポール法と電流波源法とによる計算結果と比較した.その結果, 電界波形は電流波源法では静電界が解析できないことが確認でき, 電圧波源法は影像ダイポール法と同じくそれを可能とすること, 磁界波形についてはどの計算結果もおおむね一致することなどがわかった.更に, 金属球体間の火花実験で広帯域オシロスコープ(帯域幅 : 1.5GHz)を用いた発生磁界のしゃへい型磁界プローブによる観測波形が電圧波源法と影像ダイポール法による計算結果とにほぼ一致することが確認できた.
- 2001-01-01
著者
-
藤原 修
名古屋工業大学大学院
-
山中 幸雄
郵政省通信総合研究所
-
福永 香
郵政省通信総合研究所
-
奥田 弘一
名古屋工業大学工学部電気情報工学科
-
山中 幸雄
情報通信研究機構emcグループ
-
山中 幸雄
情報通信研究機構emc計測グループ
-
藤原 修
名古屋工業大学
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